[发明专利]非易失性存储装置及其操作方法

权利要求书

1.一种非易失性存储装置，包括：

半导体基底；

至少一个电荷存储层，位于所述半导体基底之上；

至少一个控制栅电极，位于所述至少一个电荷存储层之上；以及

至少一个第一辅助栅电极，位于所述至少一个电荷存储层的一侧且与所述至少一个电荷存储层分离，并且与所述半导体基底隔离。

2.如权利要求1所述的非易失性存储装置，还包括：

至少一个第二辅助栅电极，位于所述至少一个电荷存储层的另一侧且与所述至少一个电荷存储层分离，并且与所述半导体基底隔离。

3.如权利要求1所述的非易失性存储装置，其中，所述至少一个控制栅电极是横跨所述半导体基底的多个控制栅电极，所述至少一个电荷存储层为置于所述半导体基底和所述多个控制栅电极之间的多个电荷存储层，所述至少一个第一辅助栅电极是被交替地设置在所述多个电荷存储层之间且与所述半导体基底隔离的多个第一辅助栅电极。

4.如权利要求3所述的非易失性存储装置，还包括：至少一个第二辅助栅电极，位于至少一个电荷存储层的另一侧且与所述至少一个电荷存储层分离，并且与所述半导体基底隔离，其中，所述至少一个第二辅助栅电极与所述多个第一辅助栅电极被交替地布置在所述多个电荷存储层之间的，并且所述多个第二辅助栅电极与所述半导体基底隔离。

5.如权利要求2所述的非易失性存储装置，其中，所述至少一个控制栅电极沿一个方向扩展以将所述至少一个电荷存储层的侧面包围，所述方向不同于布置所述至少一个第一辅助栅电极和所述至少一个第二辅助栅电极的方向。

6.如权利要求2所述的非易失性存储装置，还包括：

沟道区域，限定在所述至少一个电荷存储层、所述至少一个第一辅助栅电极以及所述至少一个第二辅助栅电极的下方的半导体基底中。

7.如权利要求1所述的非易失性存储装置，其中，所述半导体基底包括体绝缘层上的半导体纳米线。

8.如权利要求1所述的非易失性存储装置，还包括：

层间绝缘层，形成在所述半导体基底、所述至少一个电荷存储层、所述至少一个控制栅电极以及所述至少一个第一辅助栅电极之间。

9.如权利要求1所述的非易失性存储装置，其中，所述至少一个电荷存储层包括：多晶硅、金属、氮化硅薄膜、量子点或纳米晶体。

10.如权利要求1所述的非易失性存储装置，其中，所述半导体基底包括块状半导体晶片。

11.如权利要求1所述的非易失性存储装置，其中，所述半导体基底包括体绝缘层上的半导体层。

12.如权利要求1所述的非易失性存储装置，其中，所述至少一个第一辅助栅电极包括多晶硅或金属。

13.如权利要求1所述的非易失性存储装置，还包括：

源区或漏区，形成于所述至少一个电荷存储层的另一侧。

14.如权利要求3所述的非易失性存储装置，还包括：

源区或漏区，限定在所述半导体基底中，以与所述多个电荷存储层之间的所述多个第一辅助栅电极交替地设置。

15.一种操作非易失性存储装置的方法，包括：

将第一编程电压施加到控制栅电极并将第二编程电压施加到第一辅助栅电极，以将电荷从半导体基底注入到电荷存储层。

16.如权利要求15所述的方法，其中，位于所述控制栅电极和所述第一辅助栅电极下方的半导体基底的沟道区域被导通。

17.如权利要求15所述的方法，其中，所述非易失性存储装置还包括与所述半导体基底隔离且位于所述电荷存储层另一侧的第二辅助栅电极，并且将第二编程电压施加到第二辅助栅电极。

18.如权利要求15所述的方法还包括：

将第一读取电压施加到所述控制栅电极并将第二读取电压施加到所述第一辅助栅电极，以从所述电荷存储层读取数据。

19.如权利要求18所述的方法，其中，位于所述第一辅助栅电极下方的所述半导体基底的沟道区被导通，而位于所述电荷存储层下方的所述半导体基底的所述沟道区域根据所述电荷存储层中的数据状态被导通或截止。